[發明專利]一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統及方法

在審

• 申請號: 201810143977.7
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108196582A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 趙志剛;黎明杰;陳佩儀;王文晴;鄭嘉信
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學（籌）
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 郭方偉;張秋紅

本發明涉及一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統及方法。系統包括至少兩架無人機，無人機包括：用于通過圖像獲取無人機平面位置的光流傳感模塊，用于獲取無人機高度的超聲波測距模塊；用于無人機之間通信的短距離無線通信模塊；用于存儲飛行控制程序的存儲器，飛行控制程序對應各種飛行任務；以及分別與光流傳感模塊、超聲波測距模塊、短距離無線通信模塊、以及存儲器連接，用于根據控制指令控制無人機飛行的控制器，其中控制指令由系統中無人機發送。通過實施本發明，預先將飛行控制程序寫入無人機，無人機集群在飛行過程中不再需要外部基站和定位系統，實現獨立飛行和自主控制，減少飛控設備以及增強無人機集群的生存能力。

技術領域

本發明涉及無人機控制領域，更具體地說，涉及一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統及方法。

背景技術

現有無人機集群的控制依靠外部控制系統，例如地面控制站，外部控制系統根據無人機的位置和飛行環境實時發送控制指令給每架無人機，無人機根據控制指令完成對應的飛行任務，但該控制方法一旦地面站出現問題或無線信號被阻斷，機群就會失去控制。另外，這種飛行控制方法需要無人機通過外部定位系統獲取位置信息，例如GPS定位系統，而在室內基本無法定位，如果另外加裝調試室內定位裝置，如需要更換飛行場地還需要重新步驟室內定位裝置，操作繁瑣。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種室內視覺導航無人機集群飛行控制系統，所述系統包括至少兩架無人機，所述無人機包括飛行動力模塊，所述無人機包括：

用于通過圖像獲取所述無人機平面位置的光流傳感模塊，用于獲取所述無人機高度的超聲波測距模塊；

用于所述無人機之間通信的短距離無線通信模塊；

用于存儲飛行控制程序的存儲器，所述飛行控制程序對應各種飛行任務；以及

分別與所述光流傳感模塊、超聲波測距模塊、短距離無線通信模塊、以及存儲器連接，用于根據控制指令控制所述無人機飛行的控制器，其中所述控制指令由系統中無人機發送。

優選地，本發明所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制系統，所述無人機還包括

與所述控制器連接、用于檢測無人機與周圍物體之間距離的距離檢測模塊，所述距離檢測模塊為紅外測距模塊或超聲波測距模塊；

與所述控制器連接、用于穩定所述無人機飛行姿態的姿態控制模塊；

與所述控制器連接、用于獲取所述無人機的方位信息的電子羅盤；

所述短距離無線通信模塊為藍牙模塊或WiFi模塊。

優選地，本發明所述的室內視覺導航無人機集群飛行控制系統，其中一架所述無人機為主控無人機，其余所述無人機為從屬無人機，所述從屬無人機將采集信息發送至所述主控無人機；

所述無人機之間發送控制指令，所述控制指令包括命令指令和狀態指令，所述命令指令為所述無人機的飛行任務啟動指令、或飛行任務切換指令、或飛行任務暫停指令，所述狀態指令為所述無人機的飛行任務執行狀態信息。

另，本發明還提供一種室內視覺導航無人機集群飛行控制方法，所述方法用于控制室內至少兩架無人機，其中一架所述無人機為主控無人機，其余所述無人機為從屬無人機；所述方法包括下述步驟：

S1、設定每架所述無人機的初始位置和飛行控制程序；

S2、所述主控無人機自主飛行并控制所述從屬無人機飛行，所述無人機之間通過短距離無線通信模塊通信；

S3、飛行結束后所述無人機降落至預設目標位置。